FR2530770A1 - SOUFFLET A PLIS - Google Patents
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Abstract
LE SOUFFLET METALLIQUE A PAROI UNIQUE SERT A ABSORBER DES MOUVEMENTS AXIAUX, LATERAUX OU ANGULAIRES. IL EST EN METAL COULE. UTILISATION POUR DONNER AU SOUFFLET UNE PAROI D'EPAISSEUR VARIABLE OU UN PROFIL EN CONTRE-DEPOUILLE.THE SINGLE WALL METAL BELLOWS ARE USED TO ABSORB AXIAL, LATERAL OR ANGULAR MOVEMENTS. IT IS IN CAST METAL. USE TO GIVE THE BELLOWS A WALL OF VARIABLE THICKNESS OR AN UNDERSIDED PROFILE.
Description
L'invention a trait à un soufflet à plis à une seuleThe invention relates to a pleated bellows with a single
paroi en matériau métallique, destiné à absorber des mouve- wall made of metallic material, intended to absorb movements
ments axiaux, latéraux et/ou angulaires. axial, lateral and / or angular
A l'heure actuelle, on fabrique des soufflets à plis à partir d'un tube métallique cylindrique sur lequel on engendre le profil ondulé voulu par refoulement radial vers At present, pleated bellows are manufactured from a cylindrical metal tube on which the desired corrugated profile is generated by radial discharge towards
l'intérieur ou vers l'extérieur On lamine alors les ondu- inside or outwards.
lations au moyen par exemple de galets appuyés de l'extérieur et/ou de l'intérieur qui forment par sections ou en continu by means for example pebbles supported from the outside and / or the inside which form in sections or continuously
le profil désiré.the desired profile.
Comme l'étirement que subit le matériau pendant le formage n'est pas constant, la paroi a des épaisseurs différentes le long du profil ondulé Ces différences d'épaisseur de la paroi sont inhérentes au procédé utilisé et entraînent, selon le procédé de fabrication utilisée des amincissements plus ou moins prononcés de la paroi sur les crêtes, les fonds et/ou les flancs des ondulations Selon l'endroit o s'exerce lors de l'utilisation du soufflet l'effort maximum, cet affaiblissement de l'épaisseur de paroi Since the stretch that the material undergoes during forming is not constant, the wall has different thicknesses along the corrugated profile. These differences in wall thickness are inherent to the process used and result, depending on the manufacturing process used. more or less pronounced thinning of the wall on the crests, the bottoms and / or the flanks of the corrugations Depending on the place where the maximum force is used when using the bellows, this weakening of the wall thickness
peut réduire la charge admissible et la durée de vie. can reduce the allowable load and the service life.
L'inconvénient majeur consiste cependant dans le fait que sur les soufflets à plis connus, il n'est pas possible The major disadvantage, however, is that on folded bellows known, it is not possible
d'adapter les variations de l'épaisseur de paroi aux con- to adapt the variations of the wall thickness to the con-
traintes subies par la matière dans une ondulation du stresses undergone by the material in a ripple of
soufflet.bellows.
La présente invention a donc pour but de réaliser un soufflet à plis à paroi unique, sur lequel la répartition d'épaisseur de la paroi le long du profil ondulé peut être choisie librement et en particulier être adaptée de façon optimale aux contraintes subies par la matière dans une ondulation. Ce but est atteint selon l'invention du fait que le The object of the present invention is therefore to provide a single-walled pleated bellows, on which the thickness distribution of the wall along the corrugated profile can be chosen freely and in particular to be optimally adapted to the stresses experienced by the material. in a ripple. This object is achieved according to the invention because the
soufflet est coulé.bellows is poured.
L'invention repose sur le fait surprenant qu'abandonnant complètement le mode de fabrication par refoulement radial, versl'intérieur ou vers l'extérieur, en usage depuis 80 ans The invention is based on the surprising fact that completely abandoning the method of manufacturing by radial discharge, inward or outward, in use for 80 years
environ, il est également possible de fabriquer des souf- approximately, it is also possible to manufacture
flets par coulée, malgré la faible épaisseur de leur paroi. flutes by casting, in spite of the small thickness of their wall.
Ce procédé permet de réaliser, avec une bonne précision des formes des soufflets à plis dont la paroi a 2 à 3 mm d'épaisseur avec toute liberté de donner à l'épaisseur de This process makes it possible to produce, with a good accuracy of the shapes folded bellows whose wall is 2 to 3 mm thick with complete freedom to give the thickness of
la paroi des variations locales le long du profil ondulé. the wall of local variations along the wavy profile.
En d'autres termes, la coulée permet pratiquement sans aucune restriction de donner aux ondulations une géométries optimale des points de vue technique et économique De plus, ce procédé présente l'avantage de permettre la fabrication de profils ondulés nettement plus profonds que jusqu'alors, étant donné qu'il n'est pas nécessaire de déformer le matériau Finalement, et sans frais supplémentaires, on In other words, the casting makes it possible, without any restriction, to give the corrugations an optimum geometries from the technical and economic point of view. Furthermore, this process has the advantage of enabling the fabrication of much deeper corrugated profiles than hitherto. , since it is not necessary to deform the material Finally, and at no extra cost,
pourra réaliser également des formes d'ondulations asymé- will also be able to make asymmetrical
triques, en particulier celles en contre-dépouille. cats, especially undercutting ones.
Rationnellement, l'épaisseur de la paroi varie en fonction prédéterminée des sollicitations locales subies par Rationally, the thickness of the wall varies according to predetermined local stresses experienced by
la matière dans l'ondulation du soufflet Elle est plus parti- the material in the corrugation of the bellows It is more parti-
culièrement répartie de façon que la tension dans la matière sharply distributed so that the tension in the material
soit à peu près la même tout le long du profil ondulé. about the same all along the wavy profile.
Dans des zones d'ondulation sollicitées surtout en pression, il est recommandable d'épaissir localement la paroi, alors que dans des zones d'ondulation surtout In areas of undulation particularly stressed in pressure, it is advisable to thicken the wall locally, whereas in areas of undulation especially
sollicitées à l'allongement, on amincit localement la paroi. when stretched, the wall is thinned locally.
Les deux mesures peuvent être combinées dans le but de com- The two measures can be combined for the purpose of
penser l'état non homogène de tension et d'allongement dans l'ondulation du soufflet, pour le ramener à un niveau plus faible, c'est-à-dire d'uniformiser l'allure de tension et to think of the inhomogeneous state of tension and elongation in the corrugation of the bellows, to bring it back to a lower level, that is to say to standardize the rate of tension and
d'allongement.elongation.
Une conformation particulièrement favorable est carac- A particularly favorable conformation is
térisée par le fait que les ondulations du soufflet présen- characterized by the fact that the undulations of the bellows
tent des épaississements de paroi tant sur leurs sommets que sur les flancs En effet, des recherches ont montré que des tensions méridiennes élevées apparaissent non seulement dans wall thicknesses both on their vertices and on the flanks. Indeed, research has shown that high meridian tensions appear not only in
2530770-2530770-
les sommets internes et externes, mais également à peu près the internal and external vertices, but also pretty much
au milieu du flanc, surtout lorsque le soufflet est solli- in the middle of the flank, especially when the bellows is
cité par pression.cited by pressure.
En tant que matériaux, on peut avant tout utiliser pour le soufflet coulé, de la fonte austénitique, de la As materials, one can primarily use for cast bellows, austenitic cast iron,
fonte de métal léger, de la fonte d'acier et le bronze. light metal cast iron, cast iron and bronze.
D'autres particularités et avantages découlent de la Other features and benefits derive from the
description qui suit de différents exemples de réalisation. following description of various embodiments.
Aux dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, In the accompanying drawings, given by way of non-limiting examples,
les figures 1 à 17 représentent chacune une forme d'ondula- FIGS. 1 to 17 each represent a form of corrugation
tion différente en section transversale (par rapport au different cross-sectional
soufflet à plisil s'agit de coupes axiales). bellows plisil is axial cuts).
La figure 1 représente des épaississements locaux sur les sommets intérieurs et extérieurs ainsi que sur la partie médiane du flanc On peut ainsi égaliser de façon optimale les tensions méridiennes quiapparaissent dans-des soufflets sollicités en pression, de façon à uniformiser et ramener à un niveau plus bas l'état non homogène de tension et d'allongement. FIG. 1 shows local thickenings on the inner and outer peaks as well as on the median side of the sidewall. It is thus possible to optimally equalize the meridian tensions which appear in bellows stressed in pressure, so as to standardize and bring back to a higher level. low inhomogeneous state of tension and elongation.
Sur les figures 2 et 3 on a représenté des allures cor- Figures 2 and 3 show the correct
respondantes de l'épaisseur de paroi avec tension méridienne réduite, et respectivement, pour des pressions assez élevées corresponding to the wall thickness with reduced meridian voltage, and respectively for relatively high pressures
sur des soufflets à membrane ou à tore. on bellows with membrane or torus.
Dans les soufflets de grand diamètre, ce sont les ten- In large diameter bellows, it is the
sions du pourtour qui limitent la pression admissible. which limit the allowable pressure.
Jusqu'à présent il était nécessaire d'installer des bagues de renforcement séparées dans les creux des ondulations En Until now it was necessary to install separate reinforcement rings in the hollows of the corrugations.
incorporant les bagues de renforcement dans la paroi du souf- incorporating reinforcement rings into the wall of the
flet selon les figures 4 à 10, les frais additionnels de fabrication et de mise en place des bagues de renforcement sont évités De tels soufflets convenant pour des forces 4 to 10, the additional costs of manufacturing and setting up the reinforcement rings are avoided. Such bellows are suitable for forces
de pourtour élevées peuvent donc être réalisés à bien meil- high perimeters can therefore be achieved at a much better rate.
leur marché.their market.
Le profil d'ondulation de la figure 7 est de plus appro- The wave profile of FIG. 7 is furthermore
prié à des sollicitations de mouvement élevées, étant donné asked for high movement demands, given
que les sommets ont des parois plus minces que les flancs. that the vertices have walls thinner than the flanks.
Une allure des épaisseurs de paroi pour des soufflets à tore qui correspond à celle de la figure 7 est représentée sur la figure il et pour des soufflets à membrane sur la figure 2. Si une grande résistance à la pression est éxigée en même temps qu'une grande mobilité, un profil ondulé sans points d'inflexion et avec une longueur d'arc méridien la A wall thickness pattern for torus bellows which corresponds to that of FIG. 7 is shown in FIG. 11 and for membrane bellows in FIG. 2. If a high pressure resistance is required at the same time as high mobility, a wavy profile with no inflection points and a meridian arc length
plus grande possible est avantageux Un tel profil est re- The largest possible is advantageous. Such a profile is
présenté sur les figures 12 et 13 Des formes de profil shown in Figures 12 and 13 Profile shapes
correspondantes se trouvent sur la figure 2 pour des souf- corresponding figures are shown in Figure 2 for
flets à membrane et sur la figure 14 à 17 pour des soufflets diaphragm flutes and in figure 14 to 17 for bellows
à tore.to torus.
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